| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,251 |
| تعداد مقالات | 35,918 |
| تعداد مشاهده مقاله | 54,585,038 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 93,700,305 |
Evaluation and Comparison of Clostridium Epsilon-Alpha Fusion Gene Expression Using Different Commercial Expression Vector | ||
| Archives of Razi Institute | ||
| مقاله 4، دوره 76، شماره 1، خرداد 2021، صفحه 7-16 اصل مقاله (638.42 K) | ||
| نوع مقاله: Original Articles | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ari.2019.126604.1349 | ||
| نویسندگان | ||
| H. R Sepehrifar1؛ R Pilehchian Langroudi* 2؛ S Ataei3؛ A Haddadi1 | ||
| 1Department of Microbiology, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran | ||
| 2Clostridia Specialized Research Laboratory, Razi Vaccine and Serum Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran | ||
| 3Department of Avian Bacterial Diseases, Razi Vaccine and Serum Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran | ||
| چکیده | ||
| Clostridium perfringens and Clostridium septicum are gram-positive, anaerobic, spore-forming rods and pathogens for humans and livestock, which are widespread in nature as well as human and animal digestive systems. C. perfringens produces numerous different exoproteins, which are various systems of action. The major C. perfringens toxins include alpha, beta, epsilon, and iota. C. perfringens are classified into five groups (A-E) on the basis of the production of these lethal toxins. Furthermore, toxins secreted from C. septicum include alpha, beta, delta, and gamma. Epsilon and alpha toxins of C. perfringens and C. septicum are the major causes of enterotoxemia and braxy in sheep and goats, respectively. The production of recombinant immunogenic proteins of these bacteria using suitable expression vectors and expression prokaryotic hosts can be a convenient method for the reduction of the costs and production time of clostridial anaerobic vaccines. In the present study, recombinant Escherichia coli strain TOP10 containing pJETεα was used for the evaluation of C. perfringens type D and C. septicum epsilon-alpha fusion protein using different commercial vectors. After the extraction of pJETεα from the recombinant cell, it was digested by NdeI and XhoI restriction enzymes and subcloned into pET22b (+), pET26b (+), and pGEM-B1 expression vectors in E. coli/Rosetta and E. coli/BL21 (DE3). The expression of recombinant fusion toxin was evaluated by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis and western blotting in three different temperatures, various isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside (IPTG) gradients, and different times using pGEMεα, pET22εα, and pET26εα vectors in E. coli/Rosetta and E. coli/BL21 (DE3). According to the obtained results, recombinant E. coli/Rosetta/pET22εα showed better expression at a temperature of 37°C after 6 h of induction by IPTG. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| C. perfringens؛ C. septicum؛ Epsilon-alpha؛ Fusion protein؛ Expression | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| ارزیابی و مقایسه بیان فیوژن ژن اپسیلون آلفای کلستریدیومی با استفاده از وکتورهای بیانی تجاری | ||
| چکیده [English] | ||
| کلستریدیوم پرفرینجنز و کلستریدیوم سپتیکوم باکتری های میله ای شکل گرم مثبت، بی هوازی و تولید کننده هاگ و برای انسان و دام بیماری زا بوده و به طور وسیعی در طبیعت و دستگاه گوارشی انسان و حیوان پراکنده اند. کلستریدیوم پرفرینجنز اگزوپروتئین های متعدد مختلفی تولید می کند که دارای سیستم های عملکردی مختلفی هستند. توکسین های اصلی کلستریدیوم پرفرینجنز شامل آلفا، بتا، اپسیلون و یوتا است که بر اساس تولید این توکسین های کشنده به پنج گروه A-E تقسیم می شوند. همچنین توکسین های ترشح شده از کلستریدیوم سپتیکوم شامل توکسین های آلفا، بتا، دلتا و گاما هستند. توکسین اپسیلون کلستریدیوم پرفرینجنز و توکسین آلفای کلستریدیوم سپتیکوم به ترتیب عامل اصلی بیماری انتروتوکسمی و براکسی در گوسفند و بز محسوب می شوند. تولید پروتئین های ایمونوژنیک نوترکیب این باکتری ها با استفاده از وکتورهای بیانی و میزبان های پروکاریوتیک بیانی می تواند روشی مناسب برای کاهش هزینه ها و زمان تولید واکسن های کلستریدیایی بی هوازی باشد. در این مطالعه از باکتری نوترکیب E. coli سویه TOP10 حامل پلاسمید نوترکیب pJETεα برای ارزیابی بیان فیوژن پروتئین اپسیلون-آلفای کلستریدیوم پرفرینجنز تیپ D و کلستریدیوم سپتیکوم در وکتورهای تجاری استفاده شد. وکتورpJETεα ازسلول های نوترکیب استخراج و توسط آنزیم های محدودالاثر NdeI و XhoI برش داده شد و در وکتورهای بیانی pET22b(+)،pET26b(+) و pGEM-B1 درE. Coli/Rosetta و E. Coli/BL21(DE3) ساب کلون گردید. بیان فیوژن توکسین نوترکیب در سه دمای مختلف، غلظت های مختلف IPTG و زمان های مختلف با استفاده از وکتور های نوترکیب pET22εα، pET26εα و pGEMεα در E. coli/Rosetta و E. coli/BL21(DE3) به روش SDS-page و western blotting ارزیابی گردید. بر اساس نتایج بدست آمده باکتری نوترکیب E. coli/Rosetta/pET22εα در37 درجه سانتیگراد و شش ساعت بعد از القا توسط IPTG بیشترین میزان بیان را نشان داد. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| کلستریدیوم پرفرینجنز, کلستریدیوم سپتیکوم, اپسیلون-آلفا, فیوژن پروتئین, بیان | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
Alves, G.G., de Ávila, R.A.M., Chávez-Olórtegui, C.D., Lobato, F.C.F., 2014. Clostridium perfringens epsilon toxin: the third most potent bacterial toxin known. Anaerobe 30, 102-107.
Bai, J.-N., Zhang, Y., Zhao, B.-H., 2006. Cloning of α-β fusion gene from Clostridium perfringens and its expression. World J Gastroenterol: WJG 12, 1229.
Bakhshi, F., Langroudi, R.P., Eimani, B.G., 2016. Enhanced expression of recombinant beta toxin of Clostridium perfringens type B using a commercially available Escherichia coli strain. Onderstepoort J Vet Res 83, 1-4.
Cordoba, M., Aranda, E., Medina, L., Jordano, R., Cordoba, J., 2001. Differentiation of Clostridium perfringens and Clostridium botulinum from non‐toxigenic clostridia, isolated from prepared and frozen foods by PCR‐DAN based methods. Food/Nahrung 45, 125-128.
Dertzbaugh, M.T., 1998. Genetically engineered vaccines: an overview. Plasmid 39, 100-113.
Ferreira, M.R.A., Moreira, G.M.S., Cunha, C.E.P.d., Mendonça, M., Salvarani, F.M., Moreira, Â.N., et al., 2016. Recombinant alpha, beta, and epsilon toxins of Clostridium perfringens: Production strategies and applications as veterinary vaccines. Toxins 8, 340.
Goswami, P., Rupa, P., Prihar, N., Garg, L.C., 1996. Molecular Cloning ofClostridium perfringensEpsilon-Toxin Gene and Its High Level Expression inE. coli. Biochem Biophys Res Commun 226, 735-740.
Hatheway, C.L., 1990. Toxigenic clostridia. Clin Microbiol Rev 3, 66-98.
Kamalirousta, M., Pilehchian, R., Development of a New Bifunctional Fusion Protein of Vaccine Strains Clostridium perfringens Type D and Clostridium septicum Epsilon-alpha Toxin Genes.
Kennedy, C.L., Krejany, E.O., Young, L.F., O'connor, J.R., Awad, M.M., Boyd, R.L., et al., 2005. The α‐toxin of Clostridium septicum is essential for virulence. Mol. Microbiol 57, 1357-1366.
Knapp, O., Maier, E., Mkaddem, S.B., Benz, R., Bens, M., Chenal, A., et al., 2010. Clostridium septicum alpha-toxin forms pores and induces rapid cell necrosis. Toxicon 55, 61-72.
Knight, P., Queminet, J., Blanchard, J., Tilleray, J., 1990. In vitro tests for the measurement of clostridial toxins, toxoids and antisera: II. Titration of clostridium perfringens toxins and antitoxins in cell culture. Biologicals 18, 263-270.
Langroudi, R.P., 2015. Rare Codons Optimizer Host Strain of E. coli Improves Expression of Clostridium septicum Alpha Toxin Gene. Br Microbiol Res J 10.
Langroudi, R.P., Shamsara, M., Aghaiypour, K., 2013. Expression of Clostridium perfringens epsilon-beta fusion toxin gene in E. coli and its immunologic studies in mouse. Vaccine 31, 3295-3299.
Li, J., Adams, V., Bannam, T.L., Miyamoto, K., Garcia, J.P., Uzal, F.A., et al., 2013. Toxin plasmids of Clostridium perfringens. Microbiol Mol Biol Rev 77, 208-233.
Mainil, J., 2006. Genus Clostridium-Clostridia in medical, veterinary and food microbiology: Diagnosis and typing.
McDonel, J.L., 1980. Clostridium perfringens toxins (type a, b, c, d, e). Pharmacol Therapeut 10, 617-655.
Nilsson, J., Ståhl, S., Lundeberg, J., Uhlén, M., Nygren, P.-å., 1997. Affinity fusion strategies for detection, purification, and immobilization of recombinant proteins. Protein Expr Purif 11, 1-16.
Pilehchian Langroudi, R., 2015. Isolation, specification, molecular biology assessment and vaccine development of Clostridium in Iran: a review. Int J Enteric Pathog 3, 1-7.
Pilehchian Langroudi, R., Aghaei, P.K., Shamsara, M., Jabbari, A., Habibi, G., Goudarzi, H., et al., 2011. Fusion of Clostridium perfringens type D and B epsilon and beta toxin genes and it’s cloning in E. coli. Arch Razi Inst 66, 1-10.
Popoff, M.R., 2011. Epsilon toxin: a fascinating pore‐forming toxin. The FEBS J 278, 4602-4615.
Popoff, M.R., Bouvet, P., 2009. Clostridial toxins. Future microbiol 4, 1021-1064.
Rood, J.I., Adams, V., Lacey, J., Lyras, D., McClane, B.A., Melville, S.B., et al., 2018. Expansion of the Clostridium perfringens toxin-based typing scheme. Anaerobe 53, 5-10.
Rood, J.I., Cole, S.T., 1991. Molecular genetics and pathogenesis of Clostridium perfringens. Microbiol Rev 55, 621-648.
Rosano, G.L., Ceccarelli, E.A., 2014. Recombinant protein expression in Escherichia coli: advances and challenges. Front Microbiol 5, 172.
Sayeed, S., Li, J., McClane, B.A., 2007. Virulence plasmid diversity in Clostridium perfringens type D isolates. Infect Immun 75, 2391-2398.
Songer, J.G., 1996. Clostridial enteric diseases of domestic animals. Clin Microbiol Rev 9, 216.
Steen, R., Dahlberg, A., Lade, B., Studier, F., Dunn, J., 1986. T7 RNA polymerase directed expression of the Escherichia coli rrnB operon. The EMBO J 5, 1099-1103.
Uzal, F., Vidal, J., McClane, B., Gurjar, A., 2010. Clostridium perfringens toxins involved in mammalian veterinary diseases. Open Toxinology J 2, 24.
Uzal, F.A., Freedman, J.C., Shrestha, A., Theoret, J.R., Garcia, J., Awad, M.M., et al., 2014. Towards an understanding of the role of Clostridium perfringens toxins in human and animal disease. Future Microbiol 9, 361-377.
Zeng, J., Deng, G., Wang, J., Zhou, J., Liu, X., Xie, Q., et al., 2011. Potential protective immunogenicity of recombinant Clostridium perfringens α–β2–β1 fusion toxin in mice, sows and cows. Vaccine 29, 5459-5466. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,735 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 3,522 |
||
